夏光XG7010针对PTP时间同步服务器测试解决方案

背景

随着中国移动通信集团公司PTN网络IEEE1588规模部署，利用IEEE1588技术取代GPS实现时间同步的工作正在积极地推进，为PTN网络提供稳定、可靠的时间、时钟同步源就显得日益的重要。

PTP时间同步服务器是一套将高精度主时钟技术和安全的网络定时同步解决方案结合起来，为用户提供功能强大的时间频率基准系统。PTP时间同步服务器质量，时间和时钟输出的精度和长期的稳定性，为通信网络的正常、稳定运行提供有力的保障。目前国内主要提供PTP时间同步服务器的厂商有华为技术、大唐电信、北京国智恒、美国Symmetricom等公司。

XG7010 IEEE1588时间分析仪是深圳市夏光通信技术有限公司推出的中国第一款支持移动IEEE1588时频同步的专用仪表，集时间、时钟测试、BITS仿真以及时钟漂移测试等多功能于一体，可有效地对PTP时间同步服务器的时间、时钟精度和长期稳定性进行测量评估。

2011年6月，深圳市夏光通信技术有限公司提供的XG7010 IEEE1588时间分析仪在工业和信息化部电信研究院通信标准研究所，对华为技术、大唐电信、北京国智恒、美国Symmetricom等公司提供的PTP时间同步服务器进行了为期3周的全面测试，取得了较好的效果，同时与国外同类时间测试仪进行了比对测试，各项指标合格，证明了XG7010 IEEE1588时间分析仪功能可满足对PTP时间同步服务器的各项指标的测试。

以下，我们针对XG7010的功能特点并结合PTP时间同步服务器的性能，提出XG7010针对PTP时间同步服务器测试解决方案

测试项目及目的

PTP时间同步服务器测试评估包括以下内容：

PTP时间同步服务器时钟同步偏差情况；

PTP时间同步服务器时间同步偏差情况；

PTP时间同步服务器PTP同步情况；

PTP时间同步服务器时钟、时间保持能力；

PTP时间同步服务器GPS、北斗切换时间。

目的主要是验证PTP时间同步服务器的时间、时钟输出精度和长期稳定性，验证PTP时间同步服务器在出现异常情况下，PTP时间同步服务器性能的变化。

测试解决方案

XG7010直接与PTP时间同步服务器相应的输出接口连接，可有效测量PTP时间同步服务器输出的时间、时钟信号的偏差、PTP协议数据发送是否正常，并可对PTP时间同步服务器的时间、时钟信号的漂移特性（MTIE和TDEV）进行评估。

此外，需要对PTP时间同步服务器的时间、时钟进行长期稳定性测试，观察偏差；还需要将GPS授时模式改为北斗授时模式，观察时间输出倒换过程中的变化及倒换后的长期稳定测试。

XG7010针对PTP时间同步服务器测试解决方案主要包括时钟的测试和时间的测试，分述如下：

时钟测试

XG7010时钟测试包括时钟偏差测量及时钟漂移测试，主要测试PTP时间同步服务器2Mb/s时钟接口或FE接口输出指标，XG7010选择时钟测试或时钟漂移测试功能项目，设置好中对应的接口等相关参数，测试连接如图1。

图1 时钟测试连接图

时间测试

XG7010直接与1PPS或1PPS+TOD时间同步接口连接测量时间偏差，或者将XG7010设置为PTP（Slave）模式，直接从PTP时间同步服务器的以太网接口接收IEEE1588数据，解析出相关时间信息，计算时间偏差。

XG7010选中时间测试功能项，根据被测PTP时间同步服务器的接口情况，进行相关参数的设置，测试连接如图2。

图2 时间测试连接图

在做1PPS测试的时候注意接口类型的选择，一般情况下，如果是RJ45的接口是RS422的，BNC接口是TTL的。

测试1PPS+TOD的时，除接口类型等设置外，还需注意协议类型、波特率、校验位、停止位等设置，需与PTP时间同步服务器保持一致。

在进行PTP测试时，如图2所示，将PTP时间同步服务器的PTP接口与仪表PTP接口相连，在进行PTP测试之前需与时PTP时间同步服务器厂家技术人员（或移动公司技术人员）了解PTP时间同步服务器的一些设置，特别注意以下几点：

PTP报文是二层，还是三层，如果是三层需进行PTP网络设置；

报文封装；

是否设置了VLAN；

延时机制、延时模式、频率同步等参数的设置需与时间服务器的设置保持一致。

时钟、时间保持能力测试

按照图1或图2方式，将XG7010与PTP时间同步服务器连接好，拨掉PTP时间同步服务器的GPS天线，测试方法与时钟测试、时间测试及PTP测试相同。

GPS、北斗切换时间模式下测试时间服务器

该测试主要是观察PTP时间同步服务器在做GPS、北斗切换的过程中时间是否会有跳变。测试如图3所示。GPS与北斗之间的切换主要由PTP时间同步服务器完成，仪表只需接在时钟或时间接口进行测试即可。

图3 GPS、北斗切换测试

测试过程注意事项

XG7010应先设置GPS天线补偿值，再进行GPS定位、锁定。

待XG7010锁定GPS后，工作状态正常后再进行相关测试。

测试线缆时延补偿（待测设备测试接口与仪表测试接口之间线缆）。

测试结果出现9999999时为测试超出测量范围，以红色显示。

PTP时间同步服务器测试时间偏差应不少于24小时，一般在验收环节需要72小时的测试，以便观察PTP时间同步服务器时间输出的长期稳定性。

小结

PTP时间同步服务器为通信网络提供稳定、可靠的同步源，对将来业务的正常运行起着举足轻重的作用，PTP时间同步服务器测试需要较长时间的测试结果分析，这样才能有效评估PTP时间同步服务器的性能。